Summary
É apresentado um protocolo para a síntese de Ni esponjoso e dobra-como1-xNbxO nanopartículas por precipitação química.
Abstract
Vamos demonstrar um método para a síntese de catalisadores de1-xO de Nb Nixcom nanoestruturas esponjoso e dobra-like. Variando a razão de Nb:Ni, uma série de NixNb1-xO nanopartículas com diferentes composições atômicas (x = 0,03, 0,08, 0,15 e 0,20) foram preparadas por precipitação química. Estes catalisadores de1-xO NixNb são caracterizadas por difração de raios x, espectroscopia de fotoelétron de raios x e microscopia eletrônica. O estudo revelou o esponjoso e dobra-como aparência de Ni0.97Nb0,03O e Ni0.92Nb0,08O na superfície NiO e a maior área de superfície de catalisadores de1-xO estes NixNb, comparado com o volume NiO. Área de superfície máxima de 173 m2/g pode ser obtida para a catalisadores O Ni0.92Nb0,08. Além disso, o hydroconversion catalítica de compostos derivados de lignina usando os sintetizado Ni0.92Nb0,08O catalisadores foram investigados.
Introduction
A preparação de nanocompósitos tem recebido atenção crescente devido à sua aplicação crucial no campo vários. Para preparar a nanopartículas de óxido de Ni-Nb-O misturado,1,2,3,4,5,6 diferentes métodos têm sido desenvolvidos como método de misturando seco,7, método de evaporação de 8 ,9,10,11,12,13 método gel sol, método de decomposição térmica de14 ,15 e autocombustão. 16 em um método de evaporação típica9, soluções aquosas contendo a quantidade adequada de metais precursores, níquel nitrato hexa-hidratado e amônio oxalato de nióbio foram aquecidos a 70 ° C. Após a remoção do solvente e mais secagem e calcinação, obteve-se o óxido misto. Estes catalisadores de óxido apresentam excelente atividade catalítica e seletividade em direção a desidrogenação oxidativa (DH) do etano, que está relacionada com o rearranjo eletrônico e estrutural induzido pela incorporação de cátions de nióbio na estrutura NiO . 11 a inserção de Nb drasticamente diminui a espécie eletrofílica oxigênio, que é responsável para as reações de oxidação de etano12. Como resultado, as extensões deste método tem sido feitas na preparação de diferentes tipos de óxidos mistos de Ni-Me-O, onde Me = Li, Mg, Al, Ga, Ti e Ta. 13 é encontrado que a variação de dopantes metais poderia alterar os radicais de oxigênio eletrofílica e unselective de NiO, assim sistematicamente sintonizar a ova atividade e seletividade para etano. No entanto, geralmente a área de superfície destes óxidos é relativamente pequeno (< 100m/2g), devido à segregação de fase estendida e a formação de grandes cristalitos de Nb2O5 e assim prejudicado seus usos em outros catalítica aplicações.
Seco, método, também conhecido como o estado sólido método de moagem, de mistura é outro método comumente usado para preparar os catalisadores de óxido misto. Desde que os materiais catalíticos são obtidos de uma forma livre de solvente, este método oferece uma alternativa promissora de verde e sustentável para a preparação de óxido misto. A maior área de superfície obtida por esse método é de 172 m2/g para Ni80Nb20 a temperatura de calcinação de 250 ° C. 8 no entanto, esse método de estado sólido não é confiável como reagentes não são misturados bem na escala atômica. Portanto, para um melhor controle de homogeneidade química e distribuição de tamanho de partículas específico e morfologia, outros métodos adequados para preparar Ni-Nb-O misturado óxido de nanopartículas ainda estão a ser procuradas. 7
Entre várias estratégias no desenvolvimento de nanopartículas, precipitação química serve como um dos métodos promissores para desenvolver o nanocatalysts, uma vez que permite a completa precipitação dos íons metálicos. Também, nanopartículas de áreas de superfície mais elevadas são comumente preparadas usando esse método. Para melhorar as propriedades catalíticas de nanopartículas de Ni-Nb-O, nós relatamos aqui o protocolo para a síntese de uma série de catalisadores de óxido Ni-Nb-O misturado com elevada área superficial pelo método de precipitação química. Temos demonstrado que a relação molar Nb:Ni é um fator crucial na determinação da atividade catalítica dos óxidos para a hydrodeoxygenation de compostos orgânicos derivados de lignina. Com alta Nb:Ni ratio acima de 0,087, formaram-se espécies6 O de2de NiNb de inativos. Ni0.92Nb0,08O, o que tinha a maior área de superfície (173 m2/g), apresenta estruturas de dobra, como nanosheets e mostrou a melhor atividade e seletividade para o hydrodeoxygenation de anisol a cicloexano.
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Protocol
Atenção: Para a manipulação adequada de métodos, propriedades e toxicidade das substâncias químicas descritas neste documento, consulte as fichas de dados de segurança relevantes (MSDS). Alguns dos produtos químicos utilizados são tóxicos e cancerígenos e especiais cuidados devem ser tomados. Nanomateriais potencialmente podem representar riscos para a segurança e efeitos na saúde. Contato de pele e inalação deve ser evitado. Precaução deve ser exercida, como realizar a síntese do catalisador em emanações hood e catalisador de avaliação de desempenho com reatores de autoclave. Equipamentos de proteção individual é obrigatório.
1. preparação de Ni0.97Nb0,03catalisadores O onde Nb:(Ni+Nb) rácios molares igual a 0,03
- Aliam 0,161 g de hidrato de oxalato de nióbio (V) 2,821 g de nitrato de níquel em 100 mL de água desionizada num balão de 250 mL-de-pescoço-três de fundo redondo equipado com um bar de agitação.
- Agite a solução a 50 rpm e 70 ° C para dissolver os compostos até o desaparecimento do precipitado, utilizando um agitador magnético aquecimento.
- Elevar a temperatura de 80 ° C, a uma taxa de 2 ° C/min rapidamente.
- Adicione uma solução básica mista [aquoso de hidróxido de amônio (50 mL, 1,0 M) e hidróxido de sódio (50 mL, 0,2 M)] na mistura de reação gota a gota até que o pH da solução de Ni/Nb atinge 9.0.
- Agitando a mistura de reação, elevar a temperatura de 120 ° C, em 2 ° C/min.
- Agite a mistura de reação durante a noite a 50 rpm a 120 ° C até o completo desaparecimento da cor verde da solução.
- Realizar análise de espectrometria (ICP-OES) de emissão óptica-plasma indutivo para a solução avaliar a concentração dos restantes Ni2 + e Nb5 + íons na solução e assegurar a completa precipitação do níquel restante nitrato.
- Recolha o sólido por filtração utilizando balão de Büchner. Lave o sólido adicionando água 2L água deionizada repetidamente dentro de 20 min para remover o cátion at+ residual.
- Recolha o sólido em um vidro de relógio. Seca o sólido a 110 ° C, durante 12 h em forno seco.
- Calcine aquecendo os sólidos em ar sintético (20 mL/min O2 e 80 mL/min N.2) a 450 ° C por 5h em uma fornalha cilíndrica. Verifique todos os produtos vidreiros por defeito antes da utilização, alta temperatura de reação.
- Após a calcinação, obter 1 g de Ni0.97catalisador de0,03O Nb. Usar equipamento de protecção adequado como óculos de segurança, luvas, jaleco e vaporizar o capô para realizar a reação de nanocrystal devido a potenciais riscos de segurança e efeitos na saúde a nanomateriais.
2. preparação do Ni0.92Nb0,08O catalisadores onde Nb:(Ni+Nb) rácios molares igual a 0,08
- Este procedimento é semelhante de 1, exceto para as duas primeiras etapas:
- Dissolva 0,43 g de hidrato de oxalato de nióbio (V) em 100 mL de água desionizada.
- Separadamente, dissolva 2,675 g de nitrato de níquel em 100 mL de água desionizada.
3. preparação de Ni0,85Nb0.15catalisadores O onde Nb:(Ni+Nb) rácios molares igual a 0,15
- O procedimento é semelhante de 1, exceto para as duas primeiras etapas:
- Dissolva 0,807 g de hidrato de oxalato de nióbio (V) em 100 mL de água desionizada.
- Separadamente, dissolva 2,472 g de nitrato de níquel em 100 mL de água desionizada.
4. preparação de Ni0,80Nb0.20catalisadores O onde Nb:(Ni+Nb) rácios molares igual a 0,20
- O procedimento é semelhante de 1, exceto para as duas primeiras etapas:
- Dissolva 1,076 g de hidrato de oxalato de nióbio (V) em 100 mL de água desionizada.
- Separadamente, dissolva 2,326 g de nitrato de níquel em 100 mL de água desionizada.
5. preparação do Nb2O5 , usando o método de precipitação química
- Calcine ácido nióbico (Nb2O5·nH2O) em ar sintético para 5h a 450 ° C para obter puro Nb2partículas de5 O.
Nota: Confirme a conclusão da reação usando análise de difração (XRD) de pó de raio-x, onde Nb2O5·nH2O é amorfa e Nb2O5 é cristalina. De acordo com a análise, a calcinação de 5h a 450 ° C foi suficiente para completar a reação.
6. síntese de lignina de β-O-4 modelo composto, 2-(2-methoxyphenoxy)-1-phenylethan-1-one
- Dissolva bromoacetophenone (9,0 g, 45 mmol) e 2-metoxifenol (6,6 g, 53 mmol) em 200 mL de dimetilformamida (DMF) em um Erlenmeyer de 500 mL, com um agitador magnético. Use capa das emanações e de equipamentos de proteção apropriada para realizar a reação utilizando reagentes e produtos químicos corrosivos e cancerígenos.
- Misturar a solução DMF acima com hidróxido de potássio (3,0 g, 53 mmol) e agitar a mistura durante a noite a 50 rpm em temperatura ambiente usando Agitadores magnéticos.
- Extrair o produto com a solução de mistura de 200 mL de H2O e 600 mL de éter dietílico (1:3, v/v) usando funil de separação. Obter a camada superior de éter dietílico da solução.
- Adicione MgSO4 (10 g) para absorver a umidade da solução de éter dietílico. Filtre o MgSO4 para obter a solução de éter dietílico usando papel de filtro e funil.
- Após a remoção da solução de éter dietílico sob pressão reduzida em 0,08 MPa utilizando evaporador rotativo, dissolva o resíduo em 5 mL de etanol.
- Lentamente, evapore o solvente etanol para recrystallize o produto em uma proveta de 10 mL. Obter o produto (11,5 g), como pó amarelado e o rendimento do produto é de 90%, com base em bromoacetophenone. No 1análise NMR H, 1H NMR (DMSO): δ (s, 3 H, OCH3), de 3,78 5.54 (s, H 2, CH.2), ppm 6,82-8,01 (m, 9h, aromáticos). 17
7. Hydrodeoxygenation de lignina-derivado de éter aromático
Nota: O éter aromático escolhido derivados de lignina é anisole neste experimento e o catalisador é Ni0.92Nb0.08O. Utilize o equipamento de proteção adequado e coifa para realizar a reação utilizando reagentes cancerígenos.
- Equipe um reator autoclave de aço inoxidável de 50 mL com um aquecedor e um agitador magnético.
- Reduzir o Ni0.92catalisador de0,08O Nb (1g) obtido a partir do passo 2 no reator autoclave na atmosfera de2 H a 400 ° C por 2 h e em seguida passivate o catalisador sob argônio (50 mL/min) durante a noite.
- Dissolva o anisol (1,1712 g, 8% em peso) em n-decano (20 mL) com o uso de n-dodecane (0,2928 g, 2% em peso) como um padrão interno para análise quantitativa cromatografia gasosa (GC).
- Introduza os catalisadores reduzidas (0,1 g) em reator autoclave rapidamente para evitar o tempo de exposição longo, com ar (< 5 mins).
- Selo do reator autoclave, purga com H2 repetidamente (3 vezes, a 3 MPa pressão) para eliminar o ar e em seguida a mistura de reação à pressão da atmosfera.
- Defina a velocidade de agita a 700 rpm.
- Após o aquecimento à temperatura desejada em 160-210 ° C a 2 ° C/min, pressurizar o reator autoclave a 3 MPa e definir o ponto zero-tempo (t = 0).
Nota: A faixa de temperatura de 160-210 ° C é adequada neste relatório. - Posteriormente, arrefecer a mistura à temperatura ambiente de 10 ° C/min imediatamente e analisar os produtos venoso usando cromatografia em fase gasosa com detector de massa seletiva. 17
- Determine a conversão do modelo de lignina, composto de acordo com a seguinte equação:
- Determine a seletividade do produto de acordo com a seguinte equação:
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Representative Results
Padrões de difração de raios x (XRD) (Figura 1 e Figura 2), aposta áreas de superfície, redução de temperatura-programado de hidrogênio com hidrogênio (H2- TPR), microscopia eletrônica (SEM) equipado com um raio-x-energia dispersiva (EDX ), analisador de espectroscopia de fotoelétron de raios x (XPS) foram coletados para as nanopartículas NiO, Ni-Nb-O e Nb2O5 óxidos17 (Figura 3 e Figura 4). XRD, SEM e XPS são usados para determinar a fase e a morfologia das nanoestruturas. As propriedades físico-químicas do Ni-Nb-O misturado de óxidos foram coletadas na tabela 1. 17
A estrutura dos catalisadores foi anteriormente relatada e discutida. 17 padrão de difração de raio-x o coletados para o misto-óxido formado por precipitação química do nitrato de níquel e oxalato de nióbio hidratado (V) (Figura 1), está em boa concordância com observadas em oxalato de níquel hidratado (JCPDS 25-0581) . Após a calcinação com precipitados de óxido misto para 2 h a 700 ° C, os picos observados no 2 θ de 26,8 °, 35,2 ° e ° 52,9 (JCPDS 76-2355) são correspondentes a fase cristalina de6 de2O NiNb.
O padrão de difração de raios x coletado para a sintetizado NixNb1-xO nanopartículas após calcinação para 5h a 450 ° C (Figura 2), exibição de picos de difração principal localizados no 2 θ de 37,1, 43,2 °, 62,5 °, 74,8 ° e 78,7 °, correspondem a (111), (200), (220), (311) e reflections (222), respectivamente. Este é um bom acordo da estrutura cristalina de bunsenite de NiO (JCPDS 89-7130). Além disso, é claramente de notar que um pico de ampla experiência de baixa intensidade aparece cerca de 26 ° com aumentos em Nb carregamento, que é atribuído ao surgimento de óxidos de nióbio amorfo devido a precipitação química possuidor de Nb5 + e íons de hidroxila18. Após a calcinação a 700 ° C, os picos correspondentes a fase mista Ni-Nb-O são observados no padrão de difração de raios x de Ni0.8Nb0,2O, que indicam que a existência de amorfo após calcinação a 450 ° C,19 , mas não o fase de compósitos Ni-Nb cristalina. Está documentado que alta % de Nb poderia levar à formação de fase mista Ni-Nb-O, por exemplo, NiNb2O6, Ni3Nb2O8 e Ni4Nb2O9, o que diminuiria a capacidade catalítica.
Programa de análise de microscopia eletrônica de digitalização a morfologia de superfície dramaticamente diferente da NixNb1-xO nanopartículas de NiO (Figura 3). Em contraste com as bem-defined nanosheet estruturas cristalinas do NiO pura, como dobra e esponja-como a aparência são claramente observado na folha, como NiO superfície com pequenos espaços vazios para Ni0.97Nb0,03O e Ni0.92Nb 0.08O, respectivamente. 9 as espécies de esponja-como são identificadas como a solução sólida Ni-Nb devido à incorporação dos RN na estrutura reticular NiO, como resultado o raio iónico comparável de Ni2 + (0,69 Å) e Nb5 + (0.64 Å) cações. 9 , 20 como um resultado, esponja- / bloco-como a aparência e cristalitos redondos com menor número de pequenos espaços vazios são observados para o Ni0,85Nb0,15O e Ni0.8nanopartículas de0,2O Nb devido o aumento Nb conteúdo na amostra. Além disso, os mapas dispersivo em energia de raios-x mostram que o óxido de nióbio são bem dispersos sobre a maior amostra de NiO (Figura 4). Sua superfície de nióbio-enriquecido é confirmada pela superfície maior proporção de Nb:Ni de amostra de0,08O Ni0.92Nb (0.11/0.92), em comparação com o valor teórico de granel (0.08/0.92). Isto pode ser explicado pelo fato de que a superfície do preparado como Ni Nb-O é enriquecida com nanopartículas de Ni.
O desempenho catalítico desta preparado como Ni-Nb-O óxido de metal foi testado com o hydrodeoxygenation de anisol como a reação de modelo. A reação foi realizada em um reator autoclave em 3 MPa e a 160 ° C. 0,1 g de Ni0.92catalisador de0,08O Nb foi colocado em uma mistura de 8 wt % anisol e 20 mL de n-decano. Após 2 h, conversão de 95,3% foi obtido com 31,8% de seletividade de anisol a cicloexano. Após 12 h, o anisol foi completamente convertido em ciclo-hexano puro. Em vez de estender o tempo de reação, o efeito da temperatura sobre o desempenho catalítico também foi investigado. Até 2 horas, anisol foi completamente convertido em ciclo-hexano se a temperatura foi definida a 200 ° C, em vez de 160 ° C. Esforço atual tem sido focado na conversão de outro derivados de lignina modelo composto com maior peso molecular, para investigar a capacidade de hydrodeoxygenation de tal catalisador.
Figura 1. Padrões XRD do precipitado formaram pela mistura de níquel nitrato e nióbio (V) oxalato hidratado em água a 70 ° C e após a calcinação em 700 ° C. JCPDS é mista, banco de dados de padrões de difração de pó. JCPDS 76-2355 é os padrões de referência padrão XRD para NiNb2O6 materiais. JPCDS 25-0581 é os padrões de referência padrão XRD para materiais de hidrato de oxalato de níquel. Esta figura foi modificada de Shaohua Jin et al . 17 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2. Padrões XRD da Ni-Nb-O misturado catalisadores de óxido após calcinação a 450 ° C no ar por 5 h. Esta figura foi modificada de Shaohua Jin et al . 17 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3. Digitalização de micrografias de microscopia eletrônica de NiO e Ni-Nb-O misturado óxidos. Esta figura foi modificada de Shaohua Jin et al . 17 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4. Micrografia eletrônica, raio-x mapas e análise de energia dispersiva raio-x de digitalização micrografia eletrônica de varredura. a) micrografia eletrônica de varredura de Ni0.92Nb0.08O. b) mapas de raio-x de Ni. c) mapas de raio-x de O. d) mapas de raio-x de NB. e) resultados de energia dispersiva raio-x (EDX) da amostra de0,08O Ni0.92Nb. Esta figura foi modificada de Shaohua Jin et al . 17 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Catalisadores | Relação de NB/Ni | Saposta (m2/g) | d (nm) | Vtotal (cm3/g) | Cristalite tamanho (nm)um |
| NiO | 0 | 136 | 18 | 0,61 | 9.3 |
| Ni0.97Nb0,03O | 0,031 | 158 | 16.5 | 0.65 | 8 |
| Ni0.92Nb0,08O | 0,087 | 173 | 9.6 | 0,41 | 5.4 |
| Ni0,85Nb0,15O | 0.176 | 139 | 12.5 | 0,43 | 11,8 |
| Ni de Nb0,800,20O | 0.25 | 110 | 12 | 0,33 | 14.5 |
| NB2O5·nH2, O | - | 122 | 6.7 | 0.2 | - |
| um determinado considerando o NiO (200) pico de maior intensidade. | |||||
Tabela 1. Propriedades físico-químicas de NiO, Nb2O5 e o Ni-Nb-O misturado óxidos. Esta tabela foi modificada de Shaohua Jin et al . 17
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Discussion
Um dos métodos comuns para preparar as nanopartículas de óxido de nióbio em massa de níquel-dopado é método de evaporação rotativa. 9 recorrendo a diferentes condições de temperatura e pressão durante o processo de evaporação rotativa, a precipitação do comércio de partículas Ni-Nb-O com a remoção lenta do solvente. Em contraste com o método de evaporação rotativa, o método de precipitação química relatado neste estudo tem recebido atenção crescente para preparar as nanopartículas como este não requer a remoção de solventes. Nos métodos de precipitação química típica de preparar o nanocatalysts, solução alcalina é necessária para ser adicionado gota a gota, na solução de sais metálicos durante um longo período de tempo. 21 em nosso estudo, uma mistura de solução de hidróxido de sódio e hidróxido de amônia foi usada como o agente precipitante. Um dos passos críticos no método de precipitação química é a velocidade da adição do agente precipitante. 22 , 23 cuidado deve ser tomado no controle da velocidade da adição de agentes precipitantes, ou seja, as misturas básicas, e é melhor controlada a uma taxa de uma gota por segundo. Se possível, a bomba peristáltica pode ser usada para controlar com precisão a adição de agentes precipitantes.
Além da taxa de adição, o controle de temperatura é outra chave importante para a precipitação de sucesso como a morfologia dos óxidos metálicos como preparada são altamente dependente da temperatura utilizada na preparação. Embora não seja claro na correlação entre a morfologia de nanopartículas e seu desempenho catalítico relacionado, a otimização da temperatura para desenvolver o nanocatalysts eficiente preparação é essencial.
Como sites ácidos de Bronsted e Lewis são necessários para o processo HDO converter aromáticos fenólicos e oxigênio-contendo hidrocarbonetos,17 a otimização da quantidade de ácido do site também é fator crítico para melhorar as propriedades catalíticas de nanopartículas. De acordo com o estudo mecanicista relacionado nos métodos de nanopartículas de precipitação química, a quantidade de Brønsted locais são altamente dependente da quantidade de água restante na catálise. 24 assim, controlar os períodos de secagem e a temperatura de calcinação de catalisadores é também passos críticos no protocolo a fim de otimizar as propriedades catalíticas dos catalisadores.
Em comparação com outros métodos de preparação de nanopartículas comuns, método de precipitação química tem recebido atenção crescente para preparar as nanopartículas. Provavelmente é porque isto não requer a remoção de solventes na preparação. Além disso, esse método é capaz de promover a dispersão uniforme de componentes de metal e comumente utilizados na preparação de nanopartículas com áreas de superfície relativamente maiores. 17 no entanto, esse método é preferível preparar o catalisador de óxido metálico com concentração relativamente alta de íons metálicos, tais como aqueles de elementos de metal de transição. 25 , 26 , 27 assim, não é aconselhável preparar o óxido de metal alcalino terrosos usando esse método.
A suspensão é, em seguida, tratada por uma mistura de hidróxido de sódio e solução aquosa de hidróxido de amônio em pH 9, para permitir a completa precipitação do residual Ni2 + e Nb5 + cátions na amostra, seguida por lavagem com água deionizada várias vezes para remover o excesso cação at+ . Após a calcinação subsequente em ar sintético a 450 ° C, as NixNb1-xO nanopartículas são preparadas e analisadas.
Áreas de superfície, volume e tamanho de poros coletados para o sintetizado NixNb1-xO (tabela 1) indicam que a síntese química de precipitação por incorporar o NiO a proporção adequada de Nb (Nb:Ni ratio < 0,087) poderia eficazmente aumente as áreas de superfície dos materiais, desde que o oxalato de nióbio é usado como o precursor. Isto também é suportado pelo fato de que a estrutura mais porosa pode ser formada pela decomposição de oxalato hidratado de níquel com natureza orgânica,9 , como observado no padrão de difração de raios x (Figura 1). No entanto, a área de superfície do NixNb1-xO diminui significativamente quando a relação Nb:Ni é gerada para 0,15 e 0,25. Isto é provavelmente devido à formação de grandes blocos, como cristalitos na amostra. Scherrer fórmula é usada para calcular o tamanho do cristalite do óxido misturado tudo preparado. Pode-se concluir que o tamanho do cristalite está intimamente relacionado com a área da superfície correspondente. Temos demonstrado em outro lugar que a relação de Nb:Ni é um fator crucial na determinação da atividade catalítica dos óxidos para a hydrodeoxygenation de compostos orgânicos derivados de lignina. Com alta % de Nb (Nb:Ni > 0,087), inativo NiNb2O6 espécies foram formadas pela reação entre a fase amorfa de Nb e NiO, levando a agregação de NiO e, assim, obteve-se catalisador com menor área de superfície. Com menor % de Nb (Nb:Ni ≤ 0,087), a adição de oxalato de nióbio pode aumentar a área de superfície do catalisador. Isto é atribuído pelo fato de que o oxalato Ni formado como retardar o crescimento de cristais dos cristalitos NiO, como obteve-se um catalisador de resultado com maior área específica. Por outro lado, para catalisador com menor quantidade de Nb, o amorfo Nb2O5 pode promover a dispersão de cristalitos NiO na superfície, assim, a agregação dos cristalitos NiO foi inibida. A grande área de superfície (173 m2/g) de Ni0.92Nb0,08O, consistindo de dobra, como nanosheets, mostrou a melhor atividade e seletividade para o hydrodeoxygenation de anisol a cicloexano.
Em resumo, vamos demonstrar um método de precipitação química para preparar os catalisadores de óxido de Nb-Ni-O. Embora este método requer relativamente maior concentração da solução de íons do metal, tem sido encontrado para preparar com êxito o nanocatalysts com áreas de superfície maiores, comparados com os obtidos por outros métodos. Além disso, as nanopartículas recém preparadas mostraram excelente atividade catalítica no hydrodeoxygenation de anisol a cicloexano. O estudo de suas aplicações em outros sistemas catalíticos como hidrogenação está atualmente em andamento. Além disso, prevê-se que uma estratégia semelhante poderia ser ainda mais aplicada na preparação de outros óxidos mistos diferentes do Ni-Me-O ou outros nanomateriais tais como aqueles com Cu2 +, Co2 + com alta área de superfície específica para vário útil aplicações tais como a oxidação de álcool e água e reações catalíticas de acoplamento. 28 , 29 , 30
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Disclosures
Nós não temos nada para divulgar.
Acknowledgments
Reconhecemos, com gratidão, o apoio financeiro fornecido pelo nacional chave de pesquisa & desenvolvimento de programa do Ministério da ciência e tecnologia da China (2016YFB0600305), Fundação Nacional de ciências naturais da China (n. 21573031 e 21373038), programa para excelentes talentos na cidade de Dalian (2016RD09) e educação tecnológica e maior Instituto de Hong Kong (THEi SG1617105 e THEi SG1617127).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Niobium(V) oxalate hydrate, 98% | Alfa | L04481902 | |
| Nickel nitrate hexahydrate, 99% | Aladdin | N108891 | |
| Sodium hydroxide, 98% | Aladdin | S111501 | |
| Ammonium hydroxide, 23-25% | Aladdin | A112077 | |
| Anisole, 99% | Sinopharm | 81001728 | |
| Diphenyl ether, 98% | Aladdin | D110644 | |
| Phenol, 98% | Sinopharm | 100153008 | |
| 2-Methoxyphenol, 98% | Sinopharm | 30114526 | |
| Vanillin, 99.5% | Sinopharm | 69024316 | |
| Potassium hydroxide, AR | Aladdin | P112284 | |
| N,N-Dimethylformamide, 99.5% | Sinopharm | 40016462 | |
| 2-Bromoacetophenone,98% | Aladdin | B103328 | |
| Diethyl ether,99.5% | Sinopharm | 10009318 | |
| Decane,98% | Aladdin | D105231 | |
| Dodecane,99% | Aladdin | D119697 | |
| Niobic acid | CBMM | 1313968 | |
| Heating and Drying Oven | DHG Series (shanghai jinghong laboratory instrument co. ltd) | ||
| Autoclave Reactor | CJF-0.05—0.1L (Dalian Tongda Equipment Technology Development Co., Ltd) | ||
| Tube furnace | SK2-1-10/12 (Luoyang Huaxulier Electric Stove Co., Ltd) | ||
| Heating magnetic stirrer | DF-101 (Yu Hua Instrument Co. Ltd.) | ||
| Rotary evaporator | RE-3000A (Shanghai Yarong Biochemical Instrument Factory) | ||
| Synthetic air | |||
| Hydrogen gas | |||
| Argon gas |
References
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